JPH073368Y2 - 光ファイバ担持用スペーサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は光ファイバを保護担持するために、光ファイバ
ケーブルの要素として使用される光ファイバ担持用スペ
ーサに関する。

《従来の技術とその課題》 光ファイバを多数本集合化してケーブル化するに際し
て、外周に光ファイバを収納する螺旋状の溝を有するス
ペーサが使用されている。この種のスペーサで、一方向
の螺旋状溝を有するものを使用する場合は、ケーブル化
した後スペーサを湾曲させても光ファイバにかかる長手
方向の応力はほぼ均等になるのでこの点は好ましいが、
光ファイバを挿入するための装置が大がかりになるとい
う問題がある。

すなわち、一方向に捲回した螺旋溝に光ファイバを収納
するためには、光ファイバが巻かれたボビンを、螺旋ス
ペーサの外周で回転させるか、あるいは光ファイバのボ
ビンを回転することなくケーブルの巻取側を回転するこ
とが必要であり、いずれを回転させるにしても特別な装
置を必要とし機構も複雑となって装置全体が大がかりと
なり、設備費用も高価となる。

一方、上述の問題を解決できるスペーサとして、溝が螺
旋状に１回転以上回転することなく、溝の方向が左右方
向に交互に反転する構成のものや、Ｖ字形,U字形の紙あ
るいはプラスチックテープ中の光ファイバを収納してこ
れを中心抗張力体の外周に左右交互反転螺旋状に集合し
たものなどが提案されている。

しかし、このように左右交互に反転する螺旋状のもの
は、集合したケーブル全体を湾曲させた場合、湾曲の内
径側と外径側とで長手方向の長さ変化が生じ、このため
特定の側にのみ光ファイバを配置した構成にすると、光
ファイバ間で応力にばらつきが発生するので、ケーブル
をドラムに巻取る場合や、湾曲させて敷設する際などに
実用上の問題がある。

つまり、スペーサの横断面方向において螺旋の巻き方向
が交互に反転する角度を例えば180°以内にすると、ス
ペーサの湾曲外側の光ファイバには長さ方向の引張力が
加わり、湾曲内側の光ファイバには圧縮力が働らき、光
ファイバの伝送特性の低下など光ファイバの信頼性の点
で問題がある。

これらの問題点を解消するため、交互反転部の溝幅を広
くしたり、溝深さを深くして、この部分で光ファイバに
余長をもたせる構成のスペーサも提案されているが、反
転部の溝加工に工数を有する。

本考案は、上述の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は溝中への光ファイバの収納が比較的簡易
な設備で行なうことができ、かつケーブル化後に曲げた
場合であってもスペーサの溝中に配置される光ファイバ
間に、長さ方向の応力差が生ずることの少ない構成の新
規な光ファイバ担持用スペーサを提供することにある。

《課題を解決するための手段》 上記目的を達成するために、本考案は、１回転毎に螺旋
向が交互に反転し、光ファイバが収納される螺旋状溝を
有する光ファイバ担持用スペーサにおいて、前記螺旋状
溝は中立軸に対する主体部分の螺旋角度よりも緩やかな
角度に形成された余長部分及び補償部分を含み、かつ前
記余長部分をそれぞれの前記反転位置に設けるととも
に、長手方向に隣接する前記余長部分間にあって、前記
反転位置を起点としてそれぞれの螺旋向きに対して1/4
回転から3/4回転の間に前記補償部分を設けた。

本考案における光ファイバ担持用スペーサの交互反転螺
旋状溝の形成は、スペーサを熱可塑性樹脂によって製造
するときは、中芯抗張力体の外周に回転する口金から溶
融状の樹脂を異形押出して形成するか、中芯抗張力体の
外周に熱可塑性樹脂によって円柱状に被覆して、この円
柱棒状物の外周を切削して形成され、アルミニウムなど
の金属によるスペーサではストレート溝を形成後捻回し
て螺旋状溝が形成されるが、本考案の光ファイバ担持用
スペーサはその製法および材質を問わない。

特に、螺旋状溝の形成過程において、螺旋方向の転換が
スムーズに行なわれるように、例えば前記の回転する口
金から溶融状の樹脂を異形押出しする場合にあっては、
口金の回転方向を反転するに際して急激な方向の転換は
機械的、あるいは電気的負荷を増大すること及び光ファ
イバの収納に支承があることから、回転速度を漸減して
方向転換し、しかる後漸増して所定の回転速度とするよ
うな操作が望ましい。また、前記の円柱棒状物の外周を
切削して溝を形成する場合にあっても、切削刃の回転あ
るいは切削対象としての円柱棒状物の回転は、上記の口
金回転による方法と同様の問題を含むので、反転部にお
いては、回転速度の漸減、漸増が望ましい。

上記余長部分は、製造工程上および光ファイバの収納上
螺旋方向がスムーズに反転できるように設けられるもの
であり、本考案における余長部分とは反転部分およびそ
の前後の溝経路を含むものであって、スペーサの主体部
分の螺旋角度よりも緩かな角度の溝経路の部分を指称し
ている。一方、本考案における補償部分とはスペーサを
曲げた場合に余長部分で生ずる溝経路の長さ変化に伴な
い、溝経路に収納された光ファイバに負荷される歪みを
相殺できるように設けるので、隣接する余長部分間を設
けられる主体部分の螺旋角度よりも緩やかな角度の溝経
路であって、前記余長部分の長さに応じて実質的にこれ
を相殺できれば角度や形状は問わない。

望ましい補償部分の位置は、余長部分に対して曲げの中
立面を境として反対側に設け、より望ましくは中立面の
対称位置、つまり螺旋溝が略1/2回転した位置である。

《作用》 スペーサを湾曲させた場合、前述したようにスペーサの
中立軸を境にして外径側には引張力、内径側には圧縮力
が作用するが、本考案では、左右交互に反転する螺旋状
溝を形成するにあたって、反転部をスムースに形成する
ために螺旋方向の転換位置に余長部分を設け、且つ余長
部分間に補償部分を設けているので、この溝に収納され
た光ファイバ心線は、湾曲された場合、１ピッチ内で圧
縮側から引張側への移動が可能であって、かつ圧縮と引
張力のひずみ率がほぼバランスするので光ファイバに作
用する長手方向の応力を軽減ないしは吸収できる。

《実施例》 以下、本考案の、好適な実施例について説明する。

＊実施例1. 中央に外径2mmのガラス繊維強化のFRP線材を直鎖状低密
度ポリエチレン及び高密度ポリエチレンを混合して2.8m
mの外径に被覆したものを配し、その外周にリブ部の外
径が5.7mm、溝部の谷径が2.9mm、溝幅1.3mmで６条のＵ
字状溝を有し、右方向螺旋から左方向螺旋へ360°で反
転し、繰返しピッチが600mmで、第２図（ａ）に展開図
として示すような螺旋状溝Ａを有する光ファイバ担持用
スペーサを、高密度ポリエチレン樹脂によって押出成形
法で製造した。

同図に示す本実施例の光ファイバ担持用スペーサは、長
手方向軸（中立軸ｌ）に対して所定角度で傾斜した主体
部分3,3′と、右螺旋から左螺旋にスムーズに反転させ
るため、螺旋方向の転換位置（０°,360°）に長手方向
（ｌ）に対してほぼ平行な直線状余長部分1,1′と、同
一方向の螺旋において半回転（回転角180°，−180°）
した位置においてそれぞれの別の直線状補償部分2,2′
とを設け、かつこれらの余長および補償部分の1,1′,2,
2′の相互の長さは、長手方向のピッチ当り、ほぼ等し
くなるように形成されている。

すなわち、第２図（ａ）において、螺旋状溝Ａに同一湾
曲部分が現われる１回転周期中で、反転における余長部
分１と、半回転位置における補償部分２とを、または逆
向きの螺旋における余長部分１′と補償部分２′とがほ
ぼ等しく形成されている。

このように形成した本実施例の光ファイバ担持用スペー
サの溝に、ナイロン被覆された外径0.9mmの光ファイバ
心線を移動可能に収納し、リブの外周をポリエチレンテ
ープによって2.5mの長さにわたって巻装し、曲げ試験用
のサンプルとした。

このサンプルについて螺旋のピッチ、左右交互螺旋の１
ピッチ600mm、あるいは１方向としての螺旋ピッチ300mm
に対応した長さＬのものを、略半円状あるいは円環状に
曲げたときの光ファイバ心線の長さの変化を測定した。
その結果本実施例のスペーサは、螺旋ピッチを300mmと
見てその整数倍では、光ファイバ心線の長さの変化は±
０であり、整数倍でない場合であっても後述する参考例
の同一方向に螺旋状溝を形成したものと同一であり、実
用上において光ファイバに長さの変化を伴うような応力
を生じさせるのを解消できる構成であることが実証され
た。

なお、本実施例では、直線部1,1′および2,2′をそれぞ
れ約25mmとした。

比較例1. 実施例１と同一のFRP線を抗張力線として、その外周に
実施例１と同じ断面寸法形状および螺旋ピッチであっ
て、螺旋方向反転部には約25mmの直線状余長部分を有す
るが半回転した位置に補償部分を有しない溝経路を有す
る第２図（ｂ）に示すスペーサを得た。

この比較例のスペーサについても実施例１と同様に光フ
ァイバ心線を挿入して、湾曲による光ファイバ心線の相
対的な長さの変化を測定したところ螺旋ピッチの整数倍
の条件における半円状曲げで＋側約2mm、一側約１〜2mm
の変化があった。

一方、円環状曲げでは＋側3.3〜4mm、一側約２〜3mmの
長さの変化があった。

比較例2. スペーサのリブ外径、溝幅、溝部の谷径などの断面寸法
形状および抗張力線は実施例１と同一にして右方向から
左方向への螺旋の反転を半周（180°）で繰返す第２図
（ｃ）に溝経路を示すような、左右螺旋交互反転状で一
方向螺旋ピッチが300mm、交互螺旋ピッチ600mmのスペー
サを得た。

この比較例２のスペーサについても前記同様の湾曲によ
る光ファイバ心線の寸法変化をみたところ、半円状曲げ
で＋側３〜4mm、一側約3mm、円環状曲げで＋側4.6〜5.7
mm、一側6.3mm、〜7.0と大きな寸法変化が観察された。
このことから、このスペーサは曲げて使用する場合には
適さないことが確認された。

参考例1. 抗張力線および断面の寸法形状は実施例１と同一にして
ピッチ300mmで、右方向の螺旋溝を有するスペーサを使
用し、これに光ファイバ心線を収納して前記同様の湾曲
テストを行なった。この場合実施例１と同様長さの変化
は殆ど認められなかった。

上記の湾曲テストの結果を第１表にまとめて示す。

また、上記実施例および比較例のスペーサに前記の光フ
ァイバ心線を収納し、スペーサ外周を熱可塑性樹脂でシ
ースして光ファイバケーブルを作製し、ドラムに巻取っ
た後、これを再度巻出して長さ200mでの伝送損失の変化
を測定したところ、比較例２のスペーサを使用したもの
は1.93dB/Kmの伝送損失の増加があったが、実施例のも
のでは伝送損失の増加は認められなかった。

＊実施例2. 中央に単線径1.0mmの鋼線を１×７に撚合せた撚鋼線を
使用し、この撚鋼線の外周を低密度および高密度ポリエ
チレンを等量づつ混合した樹脂によって環状に被覆して
冷却固化した後、引続いて加熱された内径5.4mmの整形
ノズルに挿通して外径5.3±0.05mmの一次被覆抗張力線
を得た。

この一次被覆抗張力線を50℃に予熱し、スペーサの断面
形状に対応した口金を取着した交互反転可能な被覆ダイ
スを用いて、所定のピッチで該ダイスを反転させながら
高密度ポリエチレン樹脂によって被覆して交互反転溝を
有するスペーサを得た。

本実施例のスペーサは右方向螺旋から左方向螺旋へ360
°で反転し、反転ピッチが250mm、繰返しピッチが500mm
で、リブ部の外径が11mm、溝部の径が5.6mmで幅2.5mm、
深さ2.5mmの６ケのＵ字状溝と、第３図に略示するよう
な余長部分1a,1a′と補償部分2a,2a′とを有している。

同図に示すスペーサの余長部分1a,1a′は、ダイの回転
停止部を反転部の起点（０°,360°）として、この反転
部の前後10°の角度については、反転部に向う場合は回
転速度を主体部分3,3′の回転速度に対して段階的に3/5
→1/5となるように徐々に減速し、反転部経過後は逆に
上記比率で増速した。

このため、得られたスペーサの余長部分1a,1a′は、長
さ約40mmのなだらかな湾曲状になっている。

一方、上記余長部分1a,1a′に対応する補償部分2a,2a′
は、反転部を起点として回転角度が170°〜190°（同−
170°〜−190°）の間に設け、回転角度180°において
ダイの回転を停止して、主体部分3,3′の溝経路より緩
かな角度としたもので、その長さは約40mmとなるように
した。

本実施例のスペーサについて実施例１と同様に、外径0.
9mmの光ファイバ心線を移動可能に収納した2.5mmの曲げ
試験用サンプルを準備し、左右交互反転の繰返しピッチ
である500mm、あるいは１方向としての螺旋ピッチ（反
転ピッチ）250mmに対応した長さとして500,750,1000の
ものをそれぞれ半円状および円環状に曲げたときの光フ
ァイバ心線の相対的な長さの変化を測定した。

その結果、反転ピッチ250mmの整数倍では、実施例１と
同様に光ファイバ心線の長さの変化は±０であり、整数
倍でない場合であっても実用上において光ファイバに長
さの変化を伴うような応力を生じさせるのを解消できる
構造であった。

《考案の効果》 以上実施例により詳細に説明したように本考案の光ファ
イバ担持用スペーサは、左右交互螺旋状の溝経路中に余
長部分と補償部分として例えば２通りの直線部分を、中
心軸に対して対称の位置に配しているので、溝中に光フ
ァイバ心線をルーズに収納した場合、スペーサを湾曲さ
せても各光ファイバ心線間での長さ変化が少ないので実
用上の信頼性が高いスペーサであり、左右交互反転螺旋
構造なので、このスペーサを使用すれば光ファイバケー
ブルの製造工程で、従来の一方向の螺旋溝を有するスペ
ーサを使用する場合のように、光ファイバを溝に収納す
る際に光ファイバの供給ボビン全体、あるいは巻取機を
回転する必要がないので、比較的簡単な構成の装置で光
ファイバの製造が可能であるなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の光ファイバ担持用スペーサの一実施例
を示す斜視図、第２図は実施例１、比較例1,2、参考例
１の溝経路を示す展開図、第３図は本考案の他の実施例
を示す斜視図と展開図である。 1,1′,1a,1a′……余長部分 2,2′,2a,2a′……補償部分 3,3′……主体部分

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】１回転毎に螺旋向が交互に反転し、光ファ
   イバが収納される螺旋状溝を有する光ファイバ担持用ス
   ペーサにおいて、前記螺旋状溝は中立軸に対する主体部
   分の螺旋角度よりも緩やかな角度に形成された余長部分
   及び補償部分を含み、且つ前記余長部分をそれぞれの前
   記反転位置に設けるとともに、長手方向に隣接する前記
   余長部分間にあって、前記反転位置を起点としてそれぞ
   れの螺旋向きに対して1/4回転から3/4回転の間に前記補
   償部分を設けたことを特徴とする光ファイバ担持用スペ
   ーサ。
2. 【請求項２】上記補償部分は上記反転位置から略1/2回
   転した位置に設けられていることを特徴とする請求項１
   記載の光ファイバ担持用スペーサ。
3. 【請求項３】上記余長部分と補償部分とは、上記螺旋状
   溝の１周期において略等長に設定されていることを特徴
   とする請求項２記載の光ファイバ担持用スペーサ。